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NC單元也叫位置控制單元(Position Control Unit,簡稱PCU),是在CPU單元不能滿足定位精度的情況下,所采用的高速度、高精度的定位單元。NC單元目前有CJ1W-NC□□3、CJ1W-NC□□4、CS1W-NC□□3、CJ1W-NC□71、CS1W-NC□71、CJ1W-NC□81、CJ1W-NC□82等系列。
一、NC單元特點
歐姆龍NC單元的一些功能特點如下表:
NC□□3NC□□4NC□71NC□81/82
響應(yīng)速度/控制周期2ms0.1ms250us-8ms0.25-2ms
操作方式存儲100條/直接存儲500條/直接同步通信執(zhí)行指令直接操作存儲500條/同步通信執(zhí)行指令直接操作
軸數(shù)1、2、4軸2、4軸2、4、16軸2、4、8、16軸
插補直線直線/圓弧
直線/圓弧/螺旋
電機驅(qū)動器步進/脈沖型伺服步進/脈沖型伺服/線性電機/直驅(qū)電機MECHATROLINK-II總線伺服內(nèi)置EtherCAT通信功能的G5系列伺服
中斷進給有0.1ms有有有
定位范圍-1073741823~1073741823-2147483648~+2147483647-2147483648~+2147483647指令單元-2147483648~+2147483647指令單元
速度1-500kpps1-4Mpps0-2147483647指令單元/s104Mpps轉(zhuǎn)換值
精度1/500kpps1/4Mpps
1/104857600pps
超馳1-999%0.01-500.00%0.01~32767.67%0.01~500.00%
同步控制
5單元/20軸
高速計數(shù)器/帶絕對編碼器
有
有
索引表控制
有
進給器控制
有
MPG功能
有
示教有有
有
齒隙補償
有有有有
區(qū)域設(shè)置有有
有
S曲線加減速有有梯形/S形有
電子凸輪
有
部分有
傳送速率
10Mbps100Mbps
傳送距離
50m節(jié)點間100m
通信方式
主-從完成同步主-從串級鏈
通信介質(zhì)
屏蔽雙絞線5類屏蔽雙絞線RJ45連接器
節(jié)點多樣性
有
二、CJ1W-NC213單元的直接操作實例
直接操作,意思是定位的位置、速度、加減速時間等,直接由CPU單元的程序設(shè)定,定位執(zhí)行由CPU單元的程序指令執(zhí)行,也可以根據(jù)指令執(zhí)行中途改變位置(包括方向)、速度。直接操作模式中不可以使用插補。
如要實現(xiàn)上圖中的定位要求:速度5000pps、加減速時間100ms、絕對定位方式移動5000個脈沖、方向為CW方向,要如何實現(xiàn)呢?
(一)、硬件接線
NC單元與伺服驅(qū)動器的連接如下圖所示:
NC單元未使用軸的連接如下圖所示:
使用伺服繼電器單元和連接專用電纜可以減少接線。
(二)、參數(shù)設(shè)置
NC單元自帶有CPU,同時它在PLC的CPU單元中也有4個數(shù)據(jù)存儲區(qū)域與之對應(yīng),從下圖中由上到下分別稱之為n區(qū)、I區(qū)、m區(qū)、k區(qū)。
1、其中k區(qū)的作用是傳遞數(shù)據(jù)到NC單元內(nèi)。
2、m區(qū)為公共參數(shù)和軸參數(shù)區(qū),其中公共參數(shù)占用(m~m+3),開始字m=D20000+100*單元號。
m可以為0000,000D,0X0E。
0000:分配給特殊IO單元的數(shù)據(jù)存儲區(qū)字,在軸參數(shù)后被連續(xù)分配。
000D:用戶定義I區(qū)(操作數(shù)據(jù)區(qū)),開始字為m+1中定義。
0X0E:用戶定義EM區(qū)域字,X為塊號。
m+1定義I區(qū)(操作數(shù)據(jù)區(qū))開始字,用十六進制數(shù)表示。
m+2軸參數(shù)定義(標(biāo)識指定)。參數(shù)標(biāo)識占用00-07位,軸標(biāo)識占用08-15位。參數(shù)標(biāo)識中,00,使用快閃存儲器中的軸參數(shù);01分配給特殊IO單元的數(shù)據(jù)存儲區(qū)為軸參數(shù)。軸標(biāo)識中,08為x軸定義,09為y軸定義,10為z軸定義,11為u軸定義。位為0,使用分配給特殊IO單元的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域中的軸參數(shù)設(shè)置;位為1,使用缺省軸參數(shù)設(shè)置。
m+3系統(tǒng)保留。
m+4~m+59/m+115為軸(x、y/x、y、z、u)參數(shù)區(qū)域。在IO表中通過特殊IO單元號設(shè)定軸參數(shù)。
3、n區(qū)為操作存儲器區(qū),作用是對NC單元進行控制輸出(序列號使能、操作控制位、讀寫數(shù)據(jù)位等),及NC單元狀態(tài)的返回(標(biāo)志位、原點信號位、錯誤代碼等)。
開始字n=2000+10*單元號,其中1軸占用n~n+4共5個字,其中2軸占用n~n+9共10個字,其中4軸占用n~n+19共20個字。
編寫程序執(zhí)行命令位功能時,要結(jié)合NC單元的當(dāng)前狀態(tài),如軸是否忙,是否有原點,是否報錯等。
4、I區(qū)為操作數(shù)據(jù)區(qū),開始字由公共參數(shù)m~m+1指定,作用是設(shè)定NC單元直接操作、存儲器操作的操作數(shù)據(jù)、特殊功能操作數(shù)據(jù)、NC單元狀態(tài)數(shù)據(jù),以及k區(qū)(數(shù)據(jù)傳送區(qū))參數(shù)定義等。
5、CJ1W-NC213單元參數(shù)設(shè)置
如單元號為5,則公共參數(shù)m~m+3的地址對應(yīng)為:
m區(qū)mm+1m+2m+3
地址D20500D20501D20502D20503
內(nèi)容000D01F400000000
因m+1中設(shè)定的內(nèi)容為#01F4(&500),則操作數(shù)據(jù)區(qū)(I區(qū))的起始字為D500,對應(yīng)參數(shù)如下表。
I區(qū)位置速度加速時間減速時間
地址
D509
D508
D511
D510
D513
D512
D515
D514
#內(nèi)容
0000 1388
0000 13880000 00640000 0064
&內(nèi)容50005000100100
(三)、程序編寫
程序樣式編寫如下:
三、CJ1W-NC213單元的內(nèi)存操作實例
內(nèi)存操作是指定位控制所需的參數(shù)數(shù)據(jù)(定位序列、位置、速度、加減速時間)被預(yù)先傳輸?shù)絅C位置控制單元中,NC單元根據(jù)PLC CPU向工作存儲器區(qū)發(fā)出命令,執(zhí)行相應(yīng)的定位序列來完成定位控制。內(nèi)存操作可以通過序列的完成碼,實現(xiàn)包括插補在內(nèi)的復(fù)雜多樣的定位控制。
內(nèi)存操作的實現(xiàn)方法,現(xiàn)舉例說明如下。
利用CJ1W-N213的內(nèi)存操作,完成如上圖所示的定位要求:xy軸直線插補從(0,0)移動到(5000,5000),然后y軸回到0點,x軸回到0點,插補速度為500。
(一)、硬件接線
硬件接線方法與NC單元的直接操作方式的接線方法一樣,單元號設(shè)定為5。
(二)、參數(shù)設(shè)置
1、公共參數(shù)設(shè)置
m區(qū)參數(shù)mm+1m+2m+3
地址D20500D20501D20502D20503
內(nèi)容000D01F400000000
01F4指定I區(qū)的起始字為D500。
以上參數(shù)設(shè)置并下載到NC單元后,斷電重啟一次,讓設(shè)置生效。
2、序列號指定設(shè)置
序列號指定字為D516。
3、內(nèi)存操作相關(guān)命令及狀態(tài)反饋
根據(jù)上表內(nèi)容對軸執(zhí)行相應(yīng)的讀寫(命令與反饋)內(nèi)存操作。
(三)、定位序列編輯
1、CX-Position操作
在CX-Programmer中創(chuàng)建IO表,右擊NC模塊,選擇“啟動專用應(yīng)用程序”→“繼承設(shè)定啟動”,打開CX-Position軟件。
在CX-Position軟件中設(shè)定下表數(shù)據(jù)。
Table1,是指選擇當(dāng)前序列的啟動軸為X軸。對于除了軸數(shù)據(jù)之外的數(shù)據(jù),啟動操作的軸的數(shù)據(jù)被用作在序列數(shù)據(jù)中被定義的數(shù)據(jù)。
在位置數(shù)據(jù)(Position Data)中,分別設(shè)置X軸Y軸的坐標(biāo)數(shù)據(jù),注意軸的運行方向為CCW(負方向)。
軸設(shè)置(axis Set)設(shè)為“XY”(定義軸)。
輸出碼設(shè)置(Output Code)設(shè)為“0”。輸出碼是指執(zhí)行當(dāng)前序列時,NC單元反饋給PLC的狀態(tài)代碼。
位置指定(Position X ax/ Y ax)設(shè)為“0”,表示是絕對位置;設(shè)為“1”,表示是相對位置。
完成碼(End Code)設(shè)為“1”,表示自動完成,序列之間根據(jù)間隔時間駐留;設(shè)為“2”,表示連續(xù)完成,不允許有駐留時間;設(shè)為“3”,表示塊結(jié)束,定位完成后被停止,當(dāng)啟動再次被執(zhí)行,定位將按照定義的序列號從頭開始執(zhí)行。還有4、5、6分別表示速度控制、正向中斷進給、反向中斷進給。
駐留時間、加減速時間、速度數(shù)據(jù)需要分別進行設(shè)置。
駐留時間編號(Dwell No.)設(shè)為“1”,表示執(zhí)行駐留時間編號No.1的駐留時間5秒。
加速時間編號(Accel No.)/減速時間編號(Decel No.)設(shè)為“1”,表示執(zhí)行加/減速時間編號No.1的加/減速時間值(100ms/200ms)。
序列中速度數(shù)據(jù)(Targe Speed)設(shè)為“1”,表示執(zhí)行速度數(shù)據(jù)編號No.1的速度值(500pps)。
設(shè)置好后,將參數(shù)下載到NC單元中。
(四)、程序編輯
程序編程樣例如下:
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